Eisa шина пропускная способность (4 видео)

Компьютерная Энциклопедия

Содержание

Архитектура ЭВМ
Компоненты ПК
Интерфейсы
Мини блог
Самое читаемое
Системные платы
Шина EISA
Eisa шина пропускная способность
Шины ISA и EISA
8-разрядная шина
16-разрядная шина
Шина EISA
💥 Видео

Архитектура ЭВМ

Компоненты ПК

Интерфейсы

Мини блог

Самое читаемое

Покупайте стеклопластиковую арматуру на сайте https://uralsibmet.net/catalog/stroitelnye. . Выгодно заказать услугу перетяжки кухонного уголка в Москве.

Видео:Лекция 281. Шина ISAСкачать

Системные платы

Видео:Системная шина персонального компьютера ISAСкачать

Шина EISA

Стандарт шины EISA (Extended Industry Standard Architecture — расширенная промышленная стандартная архитектура) появился в 1988 году в ответ на требование IBM лицензировать использование шины МСА. Конкуренты не сочли нужным платить задним числом за давно используемую шину ISA и, проигнорировав новую разработку IBM, создали свой проект шины.

Вначале разработкой шины EISA занималась компания Compaq, стремившаяся выйти изпод диктата IBM и прекрасно понимавшая, что никто не будет производить ее шины, если она останется единственной компанией, использующей их. Поэтому компания Compaq принялась активно налаживать контакты с другими ведущими производителями компьютерной техники. В результате был создан комитет EISA — некоммерческая организация, целью которой был контроль за разработкой и внедрением шины EISA. Было выпущено весьма ограниченное количество адаптеров EISA. Как правило, это были контроллеры дисковых массивов и серверные сетевые адаптеры.

Шина EISA на самом деле была 32-разрядной версией шины ISA. В отличие от шины MCA компании IBM, в 32-разрядные разъемы EISA можно устанавливать старые 8- или 16-разрядные платы ISA, благодаря чему обеспечивается полная обратная совместимость. Как и в случае шины MCA, шина EISA также поддерживает настройку адаптеров EISA с помощью специального программного обеспечения.

Количество линий в шине EISA по сравнению с ISA увеличилось до 90 (55 новых), при этом размеры разъема остались прежними. На первый взгляд, 32-разрядный слот EISA выглядит почти так же, как 16-разрядный слот ISA. На самом деле разъем шины EISA является сдвоенным. Первый ряд контактов соответствует 16-разрядному слоту ISA, а остальные расположены в глубине разъема и относятся к расширению EISA. Таким образом, платы ISA могли продолжать использоваться в разъемах EISA. Хотя такой совместимости было недостаточно, чтобы шина EISA завоевала широкую популярность, это привело к созданию следующего стандарта, VL-Bus. Размеры платы EISA таковы:

высота — 5 дюймов (127 мм);
длина — 13,13 дюйма (333,5 мм);
щирина — 0,5 дюйма (12,7 мм).

Используя шину EISA, можно передавать до 32 бит данных одновременно с тактовой частотой 8,33 МГц. В большинстве случаев передача данных осуществляется минимум за два такта, хотя возможна и большая скорость передачи (если плата адаптера имеет достаточное быстродействие). Максимальная полоса пропускания шины составляет около 33 Мбайт/с: 8,33 МГц × 4 байт (32 бит) = 33,32 Мбайт/с.

Видео:03. Основы устройства компьютера. Память и шина. [Универсальный программист]Скачать

Eisa шина пропускная способность

EISA (англ. Extended Industry Standard Architecture ) — шина для IBM-совместимых компьютеров. Была анонсирована в конце 1988 группой производителей IBM-совместимых компьютеров в ответ на введение фирмой IBM закрытой шины MCA в компьютерах серии PS/2.

EISA расширяет распространённую шину ISA до 32 разрядов и позволяет подключать к шине более одного ЦПУ. Адресное пространство, по сравнению с ISA, увеличено до 4 ГБ. Кроме того, шина поддерживает bus mastering. EISA является надмножеством ISA, поэтому, в отличие от MCA, к ней можно подключать старые платы, предназначенные для работы с 8- и 16- разрядными версиями ISA: имеется как электрическая, так и механическая совместимость.

Хотя шина EISA менее совершенна, чем MCA, она была принята многими производителями, так как шина MCA являлась закрытой и все права на неё принадлежали IBM. В конце концов, даже компания IBM выпустила несколько машин, которые использовали шину EISA. Использование шины EISA было дорогостоящим (хотя и дешевле MCA), так что EISA не получила распространения в персональных компьютерах. Однако, она получила распространение в серверах, так как была приспособлена для задач, требующих большой пропускной способности шины (например, обмен с НЖМД и работа в сети). Большинство выпущенных EISA карт были либо контроллерами шины SCSI либо сетевыми контроллерами. EISA нашла применение в некоторых компьютерах, не использовавших x86-совместимые процессоры:

серия серверов AlphaServer на базе процессоров Alpha;
рабочие станции HP 9000-D на базе процессоров PA-RISC;
рабочие станции SGI Indigo2 и MIPS Magnum на базе процессоров с архитектурой MIPS.

Читайте также: Индекс скорости шин t 102

Со временем возникла потребность в шине с более высокой пропускной способностью, и шина EISA была вытеснена более совершенными, но уже локальными шинами VESA Local Bus и PCI.

Видео:Шины ввода-выводаСкачать

Шины ISA и EISA

Шина ISA была первой стандартизированной системной шиной (ISA означает Industry Standart Architecture ) и долгие годы являлась стандартом в области РС. И даже сегодня разъемы этой шины можно встретить на некотороых системных платах.

Видео:Передача данных - шина SPIСкачать

8-разрядная шина

Родоначальником в семействе шин ISA была появившаяся в 1981 году 8-разрядная шина (8 bit ISA Bus), которую можно встретить в компьютерах ХТ-генерации. 8-разрядная шина имеет 62 линии, контакты которых можно найти на ее слотах. Они включают 8 линий данных, 20 линий адреса, 6 линий запроса прерываний. Шина функционирует на частоте 4.77 MHz. 8-разрядная шина ISA — самая медленная из всех системных шин (пропускная способность составляет всего 1.2 Mb в секунду), поэтому она уже давным давно устарела и поэтому сегодня нигде не используется, ну разве что о-о-очень редко (например, некоторые карточки FM-тюнера могут 8-разрядный ISA-интерфейс, так как там шина используется только для управления, а не для передачи собственно данных, и скорость ее работы является некритичной).

Видео:Частота процессора или частота системной шины?Скачать

16-разрядная шина

Дальнейшим развитием ISA стала 16-разрядная шина, также иногда называемая AT-Bus, которая впервые начала использоваться в 1984 году. Если вы посмотрите на ее слоты (извините, пожалуйста, за плохое качество рисунка), то увидите, что они состоят из двух частей, из которых одна (большая) полностью копирует 8-разрядный слот. Дополнительная же часть содержит 36 контактов (дополнительные 8 линий данных, 4 линии адреса и 5 линий IRQ плюс контакт для нового сигнала SBHE). На этом основании короткие 8-разрядные платы можно устанавливать в разъемы новой шины (сделать это наоборот, конечно же, невозможно). Назначение выводов 16-разрядного слота приведено в нижеследующей таблице.

Вывод (сторона пайки)СигналЗначениеВывод (сторона монтажа)СигналЗначениеB1GNDЗемляА1I/O CH CKКонтроль канала ввода/выводаB2RES DRVСигнал ResetA2D7Линия данных 8B3+5 V+5 VA3D6Линия данных 7B4IRQ9Каскадирование второго контроллера прерыванийA4D5Линия данных 6B5-5 V-5 VA5D4Линия данных 5B6DRQ2Запрос DMA 2A6D3DЛиния данных 4B7-12 V-12 VA7D2Линия данных 3B8RESКоммуникация с памятью без времени ожиданияA8D1Линия данных 2B9+12 V+12 VA9D0Линия данных 1B10GNDЗемляA10I/O CH RDYКонтроль готовности канала ввода/выводаB11SMEMWДанные записываются в память (до 1 Mb, S обозначает Small)A11AENAddress Enabled, контроль за шиной при CPU и DMA-контроллереB12SMEMRДанные cчитываются из памяти (до 1 Mb, S обозначает Small)A12A19Адресная линия 20B13IOWДанные записываются в I/O-портA13A18Адресная линия 19B14IORДанные читаются из I/O-портаA14A17Адресная линия 18B15DACK3DMA-Acknowledge (подтверждение) 3A15A16Адресная линия 17B16DRQ3Запрос DMA 3A16A15Адресная линия 16B17DACK1DMA-Acknowledge (подтверждение) 1A17A14Адресная линия 15B18IRQ1Запрос прерывания 1A18A13Адресная линия 14B19REFRESHРегенерация памятиA19A12Адресная линия 13B20CLCСистемный такт 4.77 MHzA20A11Адресная линия 12B21IRQ7Запрос прерывания 7A21A10Адресная линия 11B22IRQ6Запрос прерывания 6A22A9Адресная линия 10

B23IRQ5Запрос прерывания 5A23A8Адресная линия 9B24IRQ4Запрос прерывания 4A24A7Адресная линия 8B25IRQ3Запрос прерывания 3A25A6Адресная линия 7B26DACK2DMA-Acknowledge (подтверждение) 2A26A5Адресная линия 6B27T/CTerminal Count, сигнализирует конец DMA-трансформацииA27A4Адресная линия 5B28ALEAddress Latch Enabled, расстыковка адрес/данныеA28A3Адресная линия 4B29+5 V+5 VA29A2Адресная линия 3B30OSCТакт осциллятора (14.31818 MHz)A30A1Адресная линия 2B31GNDЗемляA31A0Адресная линия 1D1MEM CS 16Memory Chip Select (выбор)C1SBHESystem Bus High Enabled, сигнал для 16-разрядных данныхD2I/O CS 16I/O-карта с 8 бит/16 бит переносомC2LA23Адресная линия 24D3IRQ10Запрос прерывания 10C3LA22Адресная линия 23D4IRQ11Запрос прерывания 11C4LA21Адресная линия 22D5IRQ12Запрос прерывания 12C5LA20Адресная линия 21D6IRQ13Запрос прерывания 13C6LA19Адресная линия 20D7IRQ14Запрос прерывания 14C7LA18Адресная линия 19D8DACK0DMA-Acknowledge (подтверждение) 0C8LA17Адресная линия 18D9DRQ0Запрос DMA 0C9MEMRЧтение данных из памятиD10DACK5DMA-Acknowledge (подтверждение) 5C10MEMWЗапись данных в памятD11DRQ5Запрос DMA 5C11SD8Линия данных 9D12DACK6DMA-Acknowledge (подтверждение) 6C12SD9Линия данных 10D13DRQ6Запрос DMA 6C13SD10Линия данных 11D14DACK7DMA-Acknowledge (подтверждение) 7C14SD11Линия данных 12D15DRQ7Запрос DMA 7C15SD12Линия данных 13D16+5 V+5 VC16SD13Линия данных 14D17MASTERСигнал BusmasterC17SD14Линия данных 15D18GNDЗемляC18SD15Линия данных 16

Реализация bus mastering не была особенно удачной, поскольку, например, запрос на освобождение шины (Bus hang-off) к текущему bus master обрабатывался несколько тактов, к тому же каждый master должен был периодически освобождать шину, чтобы дать возможность провести обновление памяти (memory refresh), или сам проводить обновление. Для обеспечения обратной совместимости с 8-битными платами большинстиво новых возможностей было реализовано путем добавления новых линий. Так как АТ был построен на основе процессора Intel 80286, который был существенно быстрее, чем 8088, пришлось добавить генератор состояний ожидания (wait-state generator). Для обхода этого генератора используется свободная линия (контакт В8 ) исходной 8-битной шины. При установке этой линии в 0 такты ожидания пропускаются. Это позволило разработчикам делать как 16-битные, так и 8-битные быстрые платы.

Новый слот содержал 4 новых адресных линии (LA20-LA23) и копии трех младших адресных линий (LA17-LA19). Необходимость в таком дублировании возникла из-за того, что адресные линии ХТ были линиями с задержкой (latched lines), и эти задержки приводили к снижению быстродействия периферийных устройств. Использование дублирующего набора адресных линий позволяло 16-битной карте в начале цикла определить, что к ней обращаются, и послать сигнал о том, что она может осуществлять 16-битный обмен. На самом деле это ключевой момент в обеспечении обратной совместимости. Если процессор пытается осуществить 16-битный доступ к плате, он сможет это сделать только в том случае, если получит от нее соответствующий отклик IO16. В противном случае чипсет инициирует вместо одного 16-битного цикла два 8-битных. И все бы было хорошо, но адресных линий без задержки всего 7, поэтому платы, использующие диапазон адресов меньший, чем 128 Kb, не могли определить, находится ли переданный адрес в их диапазоне адресов, и, соответственно, послать отклик IO16. Таким образом, многие платы, в том числе платы EMS, не могли использовать 16-битный обмен.

Передача байта данных по шине ISA происходит следующим образом: сначала на адресной шине выставляется адрес ячейки RAM или порта устройства ввода/вывода, куда следует передать байт, затем на линии данных выставляется байт данных. Призводится задержка тактами ожидания и подается сигнал на передачу байта (строб записи), причем неизвестно, успели записаться данные или нет. Поэтому тактова частота шины выбрана 8.33 MHz, чтобы даже самые медленные устройства гарантированно могли произвести по шине обмен даными (командами). Пропускная способность при этом составила 5.3 Mb/s.

Несмотря на отсутствие официального стандарта и технических «изюминок», шина ISA превосходила потребности среднего пользователя 1984 года, а популярность IBM AT на рынке массовых компьютеров привела к тому, что производители плат расширения и клонов AT приняли ISA за стандарт. Такая популярность шины привела к тому, что слоты ISA до сих пор присутствуют на многих современных системных плат, и карты для шины ISA все еще производятся (именно поэтому мы и представили так детально распайку 16-разрядной шины ISA).

Правда, в последних спецификациях компьютерного оборудования начали отказваться от старой шины (все-таки более 15 лет в области компьютерной индустрии — это громадный срок ). Но все дело в том, что у пользователей за это время накопилось мнжество разнообразных плат с ISA-интерфесом, и вряд ли они пожелают лекго с ними расстаться. Тем более что такие низкоскоростные устройства как, например, модемы или медленные сетевые платы не не требуют высокой пропускной способности шины, и применение более современных интерфейсов не дает для них каких-либо особых преимуществ. И никто не запрещает производителям материнских плат ставить на свои изделия один-два больших черных слота, тем более что при наметившейся тенденции платы с поддержкой ISA могут пользоваться повышенным спросом у владельцев старых карт. Так что ISA, по-видимому, еще не ушла и не так скоро уйдет со своих насиженных позиций, как это может показаться на первый взгляд.

Видео:Влияние шин PCI-e и внутренней шины видеокарты на производительностьСкачать

Шина EISA

Необходимость повышения производительности наряду с обеспечением совместимости привела к дальнейшему развитию шины ISA. Поэтому в сентябре 1988 года Compaq, Epson, Hewllett-Packard, NEC, Wyse, Zenith, Olivetti, AST Research и Tandy представили 32-разрядное расширение шины с полной обратной совместимостью, которое получило название EISA ( Extended ISA ). Основные характеристики нового интерфейса были следующими:

EISA является 32-разрядной шиной, что в сочетании с 8.33 MHz’ами дает пропускную способность в 33 Mb/s

32-разрядная адресация памяти позволяла адресовать до 4 Gb памяти (как и в расширении ISA, новые адресные линии были без задержки)

Автонастройка плат расширения, а также возможность их конфигурации не с помощью DIP-переключателей, а программно

Поддержка возможности задания уровня двухуровневого ( edge-triggered ) прерывания, что позволяло нескольким устройствам использовать одно прерывание, как и в случае многоуровневого ( level-triggered ) прерывания

Поддержка multiply bus master

Шина EISA предоставляет большие преимущества при использовании кэш-памяти

Как видно из изложенного описания, для потребностей того времени этого было вполне достаточно.

Важной особенностью шины являлась возможность для любого bus master обращаться к любому устройству памяти или периферийному устройству, даже если они имели разные разряды шины. Говоря о полной обратной совместимости с ISA, следует отметить, что ISA-карты, естественно, не поддерживали разделение прерываний, даже будучи вставленными в EISA-коннектор. Что касается поддержки multiply bus master, то она представляла собой улучшенную и дополненную версию таковой для ISA. Также присутствовали четыре уровня приоритета:

Имелся также арбитр шины EISA — так называемый перефирийный контроллер (ISP, Integrated System Peripheral ), который следил за порядком. Кроме этого, наличествовало еще одно устройство — Intel’s Bus Master Interface Chip (BMIC), которое следило за тем, чтобы master не засиживался на шине. Через определенное количество тактов master снимался с шины и генерировалось немаскируемое прерывание.

Я не буду приводить назначение выводов EISA-слота, так как шина EISA не получила такого большого распространения, как ISA, и уже давно вымерла. Найти ее можно разве что только в достаточно древних компьютерах.

Источник: Энциклопедия компьютерного железа.